题目内容

老师要求同学们测出一待测电源的电动势及内阻,所给的实验器材有:

待测电源E,定值电阻(阻值未知),电阻箱R(0~99.99Ω)

电压表V(量程为3.0V,内阻很大),单刀单掷开关,单刀双掷开关,导线若干。

某同学连接了一个如图1所示的电路,他接下来的操作时:将拨打a,波动电阻箱旋钮,使各旋钮盘的刻度处于如图2所示的位置后,闭合,记录此时电压表示数为2.20V,然后断开;保持电阻箱示数不变,将切换到b,闭合,记录此时电压表的读数(电压表的示数如图3所示),然后断开

(1)请你解答下列问题:

图2所示电阻箱的读数为_______Ω,图3所示的电压表读数为_______V,由此可算出定值电阻的阻值为________Ω(计算结果保留三有有效数字);

(2)在完成上述操作后,该同学继续以下的操作:

切换到a,多次调节电阻箱,闭合,读出多组电阻箱的示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据描绘出了如图4所示的图像。由此可求得该电池组的电动势E及内阻r,其中E=___V,电源内阻r=________Ω。(计算结果保留三有有效数字)

练习册系列答案
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涡流制动是一种利用电磁感应原理工作的新型制动方式,它的基本原理如图甲所示,水平面上固定一块铝板,当一竖直方向的条形磁铁在铝板上方几毫米高度上水平经过时,铝板内感应出的涡流会对磁铁的运动产生阻碍作用,涡流制动是磁悬浮列车在高速运行时进行制动的一种方式。某研究所制成如图乙所示的车和轨道模型来定量模拟磁悬浮列车的涡流制动过程,车厢下端安装有电磁铁系统,能在长为=0.6m,宽=0.2m的矩形区域内产生竖直方向的匀强磁场,磁感应强度可随车速的减小而自动增大(由车内速度传感器控制),但最大不超过=2T,将铝板简化为长大于,宽也为的单匝矩形线圈,间隔铺设在轨道正中央,其间隔也为,每个线圈的电阻为=0.1Ω,导线粗细忽略不计,在某次实验中,模型车速度为v=20m/s时,启动电磁铁系统开始制动,车立即以加速度=2做匀减速直线运动,当磁感应强度增加到时就保持不变,知道模型车停止运动,已知模型车的总质量为=36kg,空气阻力不计,不考虑磁感应强度的变化引起的电磁感应现象以及线圈激发的磁场对电磁铁产生磁场的影响

(1)电磁铁的磁感应强度达到最大时,模型车的速度为多大?

(2)模型车的制动距离为多大?

(3)为了节约能源,将电磁铁换成若干个并在一起的永磁铁组,两个相邻的磁铁磁极的极性相反,且将线圈改为连续铺放,如图丙所示,已知模型车质量减为=20kg,永磁铁激发的磁感应强度恒为=0.1T,每个线圈匝数为N=10,电阻为=1Ω,相邻线圈紧密接触但彼此绝缘,模型车仍以v=20m/s的初速度开始减速,为保证制动距离不大于80cm,至少安装几个永磁铁?

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